新型光网络技术让汽车更快速更安全

基于以太网架构的车载视觉系统首次突破每秒10吉比特传输速度限制，比广泛使用的1兆比特CAN协议快10,000倍。这标志着从传统车载网络（如CAN、20千比特LIN协议甚至1Gb/s以太网）向高速主干网的演进，能够同时支持自动驾驶系统、集中式计算和下一代信息娱乐系统，且保持低延迟。

某中心业务开发经理表示，该技术最初在数据中心验证，现符合更严格的汽车耐久性标准。与数据中心不同，车辆及其光收发器需耐受高温严寒、持续振动和物理磨损。根据IEEE 802.3cz标准，汽车光收发器需具备至少15年使用寿命，而数据中心设备仅需每隔数年更换。

随着车企推进高级驾驶辅助系统（ADAS）和全自动驾驶，车内数据量激增。摄像头、传感器和显示器产生海量数据流，连接线缆需同步升级。用光纤替代重型铜线束可消除电磁干扰、减轻重量，并支持车企实现减排、降本和安全提升目标。

东京某大学电气与计算机工程教授指出：“未来汽车将是配备高性能计算机、多传感器、6G无线电系统和光主干网络的移动数据中心，使乘客能在AI驾驶期间进行商务或娱乐活动。”

该系统采用成熟的数据中心技术——垂直腔面发射激光器（VCSEL），发射980纳米波长光脉冲，满足高效率、低噪声和低功耗需求。关键的是其未来适应性：车企升级从2.5至25、50甚至100Gb/s时，可复用相同光纤和连接器，仅需更换收发器及外围设备。

选择980纳米激光而非650纳米的原因在于：前者光源更易获得，且比850纳米版本更耐功耗散失、机械应力及高低温性能衰减。目前亚洲和欧洲车企对该方案兴趣浓厚，已开展预认证和试点项目，预计2-3年内将应用于高端车型。

光纤的抗电磁干扰特性允许线缆布设在紧凑空间内。40米长线缆以10Gb/s速度传输传感器至处理器数据，使光学线束特别适合需要高清360度摄像头系统的大型商用车辆。

选择与某机构合作源于其在紧凑型高性能车载摄像头领域的声誉。LI-VENUS-ISX031相机具备高分辨率和广角成像功能，单边尺寸小于20毫米，可嵌入侧视镜等需最小化空气阻力的位置。

低延迟和高带宽意味着车辆传感器反应更快速可靠，从而提升安全性。在迈向自动驾驶的过程中，这一升级带来更简洁设计、更快数据传输和更高安全保障。

原文作者：Willie D. Jones，IEEE Spectrum副编辑